发动机制造厂弱电系统整体解决方案建设现代化“智慧工厂”的关键

一、项目概述与目标

1、项目概述

　　发动机制造厂通常包含机加车间、装配车间、喷涂车间、仓库、测试台、办公区、动力站房等多个功能区域。其弱电工程需要满足复杂环境下的高可靠性、高安全性、高实时性要求，并兼顾未来的技术升级与产能扩张。

2、核心目标

　　生产安全：实现全厂无死角的安全防范，保障人员、设备和资产安全。

　　运营高效：打造高速、稳定的网络基础，支持MES、ERP等生产管理系统流畅运行。

　　管理智能：通过集中监控和智能化应用，降低运维成本，提升管理效率。

　　信息集成：打通各子系统数据孤岛，为工厂数字孪生和智能制造奠定基础。

二、设计原则

　　可靠性原则：关键系统(如网络、监控)采用冗余设计，确保7x24小时不间断运行。

　　先进性原则：采用成熟且先进的技术和设备，保证系统在未来5-10年内不落后。

　　开放性与标准化原则：采用国际标准协议和接口，便于系统集成和扩展。

　　可扩展性原则：系统架构和设备选型预留充足的扩展空间。

　　安全性原则：从物理安全和网络安全两个维度构建全方位防护体系。

　　经济性原则：在满足需求的前提下，优化方案，降低建设和长期运维成本。

三、主要弱电子系统详解

　　以下将针对发动机制造厂的核心弱电子系统进行详细阐述。

1、综合布线系统

　　作为所有信息系统的“血管”，综合布线是基础中的基础。

　　架构：采用星型结构，核心机房、各车间/楼栋分配线间、桌面/设备信息点三级结构。

　　骨干网：核心机房到各分配线间采用单模光缆，保证长距离、高带宽传输。

　　水平布线：办公区采用六类或超六类非屏蔽双绞线，支持千兆/万兆到桌面。生产车间考虑到电磁干扰，推荐采用六类屏蔽线或光纤到设备。

　　无线覆盖：全厂部署高密度、工业级Wi-Fi网络，满足AGV小车、手持终端、移动设备的无缝漫游和稳定接入。在测试区、仓库等区域需重点覆盖。

2、计算机网络系统

　　网络架构：采用核心-汇聚-接入三层架构或核心-接入两层架构(根据工厂规模)。核心交换机需高性能、高可靠性，支持冗余电源和模块。

　　VLAN划分：根据业务部门和安全等级，划分不同的VLAN(如生产网络、办公网络、安防网络、设备网络)，实现逻辑隔离，保障生产网络的独立性和安全性。

⚫网络安全：

　　部署下一代防火墙、入侵检测/防御系统、网络行为管理系统。

　　对工业控制系统网络进行安全隔离与审计，防止来自办公网的威胁。

　　建立统一的网络管理平台，实现可视化运维。

3、安全防范系统

⚫视频监控系统

前端布点：

　　厂区周界：采用激光夜视云台球机，实现大范围、无死角监控与主动预警。

　　主出入口/物流通道：采用高清车牌识别摄像机，联动道闸系统。

　　车间内部：在生产线关键工位、出入口、通道、物料区部署防暴工业级网络半球或筒型摄像机。部分区域需具备宽动态、强光抑制功能以应对强光环境。

　　仓库：采用广角摄像机覆盖主要通道，并结合云台球机进行细节巡查。

　　测试台/精密区域：采用高清定焦摄像机，记录关键测试过程和参数。

　　存储与显示：采用NVR或CVR(中心存储) 模式，支持H.265编码，存储时间不少于90天。设置监控中心，部署LCD大屏拼接墙，用于集中显示。

⚫门禁一卡通系统

　　控制点位：在厂区主出入口、各车间/办公楼出入口、重要机房、仓库、财务室等区域设置门禁点。

　　认证方式：采用IC卡/指纹/人脸识别多模态认证。高温、油污车间推荐使用防水、防油污的工业级读卡器。

⚫联动功能：

　　与消防系统联动，火警时自动释放相关区域门禁。

　　与视频监控联动，刷卡时抓拍图片或录像，确保人卡合一。

　　可集成考勤、消费、巡更等功能，实现“一卡通”。

⚫入侵报警系统

　　周界防范：采用脉冲电子围栏或振动光纤，一旦有人非法闯入，立即向监控中心报警。

　　内部防范：在重要区域(如数据中心、贵重品仓库)安装双鉴探测器、玻璃破碎探测器等。

4、公共广播与背景音乐系统

　　功能：兼顾背景音乐播放和消防紧急广播。消防广播具有最高优先权。

　　分区管理：按车间、办公区、食堂、室外等分区，可独立控制。

　　生产车间：广播声音需洪亮，穿透设备噪音。

　　办公区：音质要求柔和，用于通知和背景音乐。

　　消防联动：强制切入紧急广播，指导人员疏散。

5、智能消防系统(火灾自动报警系统)

　　设计：严格遵循国家消防规范，采用控制中心报警系统。

⚫探测器选型：

　　办公区/仓库：感烟探测器。

　　机加车间/喷涂车间：根据环境可能存在的粉尘、油气，选用感温探测器、火焰探测器或可燃气体探测器。

　　联动控制：报警后，可联动切断非消防电源、启动排烟风机、释放门禁、迫降电梯、启动应急广播等。

6、机房工程

　　位置：选择在厂区的中心或安全区域。

　　内容：包括装修、供配电(UPS)、精密空调、环境监控(温湿度、漏水、烟雾)、防雷接地、机柜、气体消防等。

　　要求：为服务器、网络、存储等核心设备提供一个恒温恒湿、洁净安全、连续运行的物理环境。

7、其他可选智能系统

　　能源管理系统：通过智能电表、水表、气表采集数据，监控全厂能耗，进行能效分析与优化。

　　生产环境监控系统：在精密装配、测试区域，对温度、湿度、洁净度进行实时监测和记录。

　　AGV调度与管理系统：与Wi-Fi网络深度融合，实现AGV小车的精确定位、路径规划和任务调度。

四、系统集成与平台化

　　建议建设一个统一的IBMS(智能建筑管理平台) 或 厂区运营中心平台。

　　集成目标：将安防、消防、门禁、能耗、环境监控、广播等子系统在一个平台上进行集中监视、联动控制和统一管理。

⚫价值：

　　一张图管理：在电子地图上可视化查看所有设备状态和报警信息。

　　智能联动：例如，周界报警后，平台可自动调用附近摄像头跟踪、开启现场照明、弹出报警信息并提示处置预案。

　　数据驱动决策：汇聚各系统数据，生成综合报表，为管理者提供决策支持。

五、发动机制造厂弱电系统解决方案实施建议

　　分阶段实施：可根据工厂建设进度，分阶段实施，优先保障生产和安全相关的系统(如网络、监控、门禁)。

　　专业团队：选择有大型工业厂房弱电项目实施经验的集成商。

　　深化设计：在方案基础上，结合工厂的详细工艺布局图进行深化设计，精确到每一个信息点、摄像头的位置。

　　文档与培训：项目实施过程中需保留完整的图纸、配置文档。项目结束后，对厂方运维人员进行全面、系统的培训。

　　百实科技发动机制造厂弱电解决方案不仅仅是子系统的简单堆砌，更是通过前瞻性的规划和深度的系统集成，构建一个能够与生产工艺深度融合、赋能企业数字化转型的“智能体”。百实科技发动机制造厂弱电系统整体解决方案将显著提升工厂的综合竞争力，是建设现代化“智慧工厂”的关键一步。